Nghiên cứu sự biến đổi thành phần hóa học tính chất vật lý và đề xuất biện pháp

i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG ĐÀO TRỌNG HIẾU NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI THÀNH PHẦN HOÁ HỌC, TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG CÁ CƠM SĂNG (Spratelloides gracilis) SẤY HỒNG NGOẠI XUẤT KHẨU LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT KHÁNH HÒA - 2012 ii BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG ĐÀO TRỌNG HIẾU NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI THÀNH PHẦN HOÁ HỌC, TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG CÁ CƠM SĂNG (Spratelloides gracilis) SẤY HỒNG NGOẠI XUẤT KHẨU Chuyên ngành: Công nghệ chế biến thủy sản Mã số: 62 54 10 05 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. Trần Thị Luyến 2. Ngô Đăng Nghĩa KHÁNH HÒA - 2012 iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ một công trình nghiên cứu nào trước đó.

Khánh Hòa, năm 2012 Tác giả luận án Đào Trọng Hiếu ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án này tôi đã nhận được rất nhiều sự động viên, giúp đỡ quý báu của các tổ chức và cá nhân. Qua đây tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới: 1. Trần Thị Luyến và PGS. Ngô Đăng Nghĩa đã tận tình hướng dẫn tôi trong quá trình thực hiện luận án này.

Ban giám hiệu nhà trường, Viện Công nghệ sinh học và môi trường, Khoa Công nghệ thực phẩm, Bộ môn Kỹ thuật nhiệt lạnh, Khoa Đào tạo Sau đại học trường Đại học Nha Trang; Viện Nghiên cứu Hải sản; Cục Chế biến, Thương mại Nông lâm thủy sản và Nghề muối. Phạm Đức Việt - Viện Cơ điện nông nghiệp sau thu hoạch; ThS. Nguyễn Thị Bích Thủy, ThS Lê Thanh Long - Trường Đại học Nông lâm Huế; TSKH. Lê Văn Hoàng - Đại học Đà Nẵng; TS.

Vũ Hồng Sơn - Đại học Bách khoa Hà Nội; ThS. Bùi Văn Tú - Đại học Sao Đỏ, ThS. Nguyễn Hương Thảo - Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản II,… 4. Công Ty TNHH Đại Thuận Phát – Hải Phòng, Doanh nghiệp tư nhân Chín Tuy – Nha Trang.

Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với toàn thể gia đình tôi, đây là nguồn động viên mãnh liệt nhất, giúp đỡ tôi cả về vật chất và tinh thần, giúp tôi khắc phục và vượt qua mọi khó khăn trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu để hoàn thành luận án này. Khánh Hòa, năm 2012 Tác giả luận án Đào Trọng Hiếu iii MỤC LỤC Trang MỤC LỤC. iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT. vi DANH MỤC BẢNG.

viii DANH MỤC HÌNH. xi MỞ ĐẦU. HIỆN TRẠNG CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN THỦY SẢN CỦA VIỆT NAM. Số lượng cơ sở và năng lực chế biến thủy sản.

Chế biến, tiêu thụ thủy sản khô. NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM CÁ CƠM KHÔ. Hiện trạng chế biến và tiêu thụ cá cơm khô. ỨNG DỤNG BỨC XẠ HỒNG NGOẠI TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM.

Đặc điểm, tính chất của tia hồng ngoại. Ảnh hưởng của bức xạ IR đến các thành phần có trong thực phẩm. Khả năng khử hoạt tính của enzym, vi sinh vật bởi IR. Các nguồn phát bức xạ IR.

Nhiệt bức xạ hồng ngoại chọn lọc. Những biến đổi về chất lượng và cảm quan của thực phẩm bởi nhiệt bức xạ IR. Một số nghiên cứu ứng dụng nhiệt bức xạ IR trong công nghiệp chế biến thực phẩm. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.

ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU. Đối tượng nghiên cứu. Thu mẫu và bảo quản mẫu. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.

Phương pháp thu nhận và xử lý mẫu thí nghiệm. Các phương pháp phân tích. Phương pháp xử lý số liệu. SƠ ĐỒ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM.

Sơ đồ nghiên cứu tổng quát. Bố trí thí nghiệm phân tích nguyên liệu cá cơm săng. Bố trí thí nghiệm nghiên cứu sự biến đổi chất lượng cá cơm sấy bằng bức xạ IR chọn lọc. Thực nghiệm tối ưu hóa các thông số kỹ thuật trong quá trình sấy cá cơm săng bằng IR chọn lọc.

Quy trình công nghệ sấy cá cơm bằng không khí nóng (KKN). Quy trình công nghệ phơi cá cơm. Bố trí thí nghiệm đánh giá, so sánh chất lượng cá cơm săng làm khô bằng các phương pháp khác nhau (IR, KKN, PN). THIẾT BỊ, HÓA CHẤT PHỤC VỤ NGHIÊN CỨU.

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH MỘT SỐ THÀNH PHẦN HÓA HỌC, TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ VI SINH VẬT CỦA NGUYÊN LIỆU CÁ CƠM SĂNG. Kết quả phân tích một số thành phần hóa học cơ bản của nguyên liệu cá cơm săng. Kết quả phân tích cấu trúc cơ thịt của nguyên liệu cá cơm săng.

Kết quả phân tích một số chỉ tiêu vi sinh vật của nguyên liệu cá cơm săng. BIẾN ĐỔI MỘT SỐ THÀNH PHẦN HÓA HỌC, TÍNH CHẤT VẬT LÝ, CẢM QUAN VÀ VI SINH CỦA CÁ CƠM SĂNG KHI SẤY IR CHỌN LỌC. Biến đổi về thời gian sấy cá cơm bằng IR chọn lọc (Y1). Biến đổi kết cấu cơ thịt (Y2).

Biến đổi khả năng hút nước trở lại (Y3). Biến đổi hàm lượng protein tổng số (Y4). Biến đổi hàm lượng axit amin tổng số (Y5). Biến đổi hàm lượng lipit tổng số (Y6).

Biến đổi hàm lượng axit béo không no bậc cao (PUFA) (Y7). Biến đổi hàm lượng NH3 (Y8). Biến đổi hàm lượng histamin (Y9). Biến đổi chất lượng cảm quan (Y10).

Biến đổi vi sinh vật (Y11). TỐI ƯU HÓA CÔNG ĐOẠN SẤY CÁ CƠM SĂNG SẤY BẰNG BỨC XẠ IR CHỌN LỌC. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẤY CÁ CƠM BẰNG BỨC XẠ IR CHỌN LỌC. SO SÁNH CHẤT LƯỢNG CÁ CƠM SĂNG ĐƯỢC LÀM KHÔ BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP KHÁC NHAU.

Một số chỉ tiêu hóa học cơ bản. Một số chỉ tiêu vật lý. Chất lượng cảm quan. Số lượng và chủng loại vi sinh vật.

SƠ BỘ HẠCH TOÁN GIÁ THÀNH CHO 1KG SẢN PHẨM CÁ CƠM SĂNG SẤY IR. MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM CÁ CƠM KHÔ.134 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.136 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN .138 TÀI LIỆU THAM KHẢO .1 vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ANOVA ANalysis Of Variance: Phân tích phương sai ASEAN Association of Southeast Asian Nations: Hiệp hội các quốc gia Đông Nam Á BXHN Bức xạ hồng ngoại CBTS Chế biến thủy sản CFU Colony-Forming Unit: Số đơn vị khuẩn lạc Chế độ sấy Bao gồm các thông số kỹ thuật trong công đoạn sấy: Khoảng cách chiếu bức xạ, nhiệt độ sấy và tốc độ gió. CLCQ Chất lượng cảm quan CS Cộng sự DF Degree of Freedom: Số bậc tự do F Giá trị F (kiểm định Fisher), có độ tin cậy 95% FA Fatty Acid: Axit béo FIR Far Infrared: Hồng ngoại sóng dài (xa) GDP Gross Domestic Product: Tổng sản phẩm quốc nội HPLC High-performance liquid chromatography: Sắc ký lỏng hiệu năng cao IR Infrared: Bức xạ hồng ngoại k Khoảng cách chiếu bức xạ hồng ngoại (cm) KKN Không khí nóng mg/100g Số mg chất trong 100g mẫu thử MIR Middle Infrared: Hồng ngoại sóng trung MS Mean of Square: Phương sai hay số bình quân củ tổng bình phương sai lệch (SS) MUFA Mono-Unsaturated Fatty Acid: Axit béo có một nối đôi N Số thí nghiệm NIR Near Infrared: Hồng ngoại sóng ngắn (gần) P Giá trị P: xác suất để t > t-stat, dùng để kiểm định độ tin cậy về mặt vii khoa học (thống kê) của mối liên hệ giữa X và Y PN Phơi nắng PUFA Poly Unsaturated Fatty Acids: Axit béo không bão hòa nhiều nối đôi Q2 Hệ số đánh giá mức độ dự đoán trước kết quả Y của mô hình hồi quy R2 Hệ số xác định: trong 100% sự biến động của biến phụ thuộc Y thì có bao nhiêu % sự biến động là do biến độc lập X ảnh hưởng, còn lại là do sai số ngẫu nhiên Regression Sai số do hồi quy Residual Sai số do ngẫu nhiên SFA Saturated Fatty Acid: Axit béo no (bão hòa) SS Sum of Square: Tổng bình phương của mức động (sai lệch) giữa các giá trị quan sát của Y (ký hiệu là Yi) và giá trị bình quân của chúng t Nhiệt độ sấy (oC) TCVN Tiêu chuẩn quốc gia TN Thí nghiệm Total Tổng cộng t-stat Tiêu chuẩn t dùng làm căn cứ để kiểm định độ tin cậy về mặt khoa học(thống kê) của mối liên hệ giữa X và Y v Tốc độ gió (m/s) VASEP Vietnam Association of Seafood Exporters and Producers: Hiệp hội chế biến và xuất khẩu thủy sản Việt Nam vck Vật chất khô VKHK Vi khuẩn hiếu khí VSV Vi sinh vật X1 Biến mã Khoảng cách chiếu IR X2 Biến mã Nhiệt độ sấy X3 Biến mã Tốc độ gió Yi Với (i = 1 ÷ 11): Các hàm mục tiêu viii DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1: Thành phần hóa học của cá cơm săng nguyên liệu. Thành phần của các axit amin của cá cơm săng.

Dải bước sóng hấp thụ IR của các nhóm chất và thành phần trong thực phẩm. Sự khử hoạt tính các vi sinh vật gây bệnh trong thực phẩm bằng nhiệt bức xạ IR. Độ sâu thâm nhập của NIR (0,75 – 1,4 µm) vào trong sản phẩm thực phẩm. Ảnh hưởng của IR đến chất lượng dinh dưỡng của các sản phẩm thực phẩm.

Điều kiện thí nghiệm được chọn. Ma trận quy hoạch thực nghiệm và số lượng thí nghiệm sấy cá cơm săng bằng IR chọn lọc. Một số thành phần hóa học của nguyên liệu cá cơm săng. Thành phần, hàm lượng axit béo của nguyên liệu cá cơm săng.

Hàm lượng và tỷ lệ các axit amin của nguyên liệu cá cơm săng. Một số chỉ tiêu vi sinh vật của nguyên liệu cá cơm săng. Thời gian sấy cá cơm săng bằng IR chọn lọc để đạt độ ẩm 20±2% ở các chế độ sấy khác nhau. Ảnh hưởng của các biến độc lập đến thời gian sấy cá cơm săng khô sấy bằng IR chọn lọc.

Kết quả phân tích phương sai ANOVA Thời gian sấy. Tỷ lệ hút nước trở lại của cá cơm săng khô theo các chế độ sấy. Ảnh hưởng của các biến độc lập đến tỷ lệ nước hút trở lại của sản phẩm cá cơm săng khô sấy bằng IR chọn lọc. Kết quả phân tích phương sai ANOVA của tỷ lệ nước hút trở lại sản phẩm cá cơm săng sấy IR chọn lọc.

Kết quả phân tích hàm lượng protein tổng số của sản phẩm cá cơm khô ở các thí nghiệm sấy khác nhau. Ảnh hưởng của các biến độc lập đến hàm lượng protein tổng số của sản phẩm cá cơm săng khô sấy bằng IR chọn lọc .